Отека ijа. м. гай
Иллюстрации
Реферат
2807I6
Союз Советскил
Социалистическиз
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 11. XI.1968 (№ 1279513/24-7) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Кл. 2 lb, 16/Ol
I 8b, 5/52
МПК Н 05b 7/18
F 27d 21/ОО
F 27d 19/00 с,.ДК 621 365 22 (088 8) Комитет по делаю изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
О публикова но 03.1Х.1970. Бюллетень № 29
Дата опубликования описан ия,18.II I.1971
В:COЮе Ы.-, К
Автор изобретения
А. М. Гай
Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЛАКА
Известные устройства для определения электрического сопротивления шлака в рафинировочной электродуговой ферросплавной печи, содержащие на каждую фазу печи бло1к измерения фазного тока, блок измерения напряжения, блок деления и вторичный прибор, требуют замера падения напряжения на шлаке
«Иш» в процессе плавки. Замер же напряжения практически невозможен, так как для этого необходимо специальным металлическим щупом брать электрический потенциал поверхности шлака у основания столба электрической дуги, что технически невыполнимо, вопервых, из-за моментального отгорания щупа в области высокой температуры дуги и, во-вторых, из-за экранирования подэлектранного пространства шихтовыми материалами. Поэтому практически такие устройства не позволяют производить длительного и непрерывного измерения сопротивления.
Предлагаемое устройство снабжено двумя дифференцирующими блоками, вход каждого из которых подключен через электрический фильтр к одному из измерительных блоков, выход — к указанному блоку деления, его выход через блок усреднения подсоединен ко вторичному прибору, а блок измерения напряжения со стороны входа подключен к участку дуга — шл ак.
Зто отличие позволяет измерять сопротивление шлака длительно и непрерывно, так как не требует замера напряжения шлака и применения специального щупа.
На фmr. 1 показа на принципиальная блок5 схема уотрой ат ва; на фиг. 2 — вольтамйерная характеристика цепи с дугой и шлаком.
Устройство содержит блок 1 измерения .напряжения,:вход которого соединен с выходом электрического нуля 2 электродуговой печи 3
10 и с контактом электродержателя 4 электрода 5, а выход с фильтром б.
Блок измерения фазного тока 7 подключен своим:.выходом к фильтру 8. Дифференцирующие блоки 9 и 10 подключены к блоку деле15 ния. 11 — блок усреднения значения напряжения, пропорционального сопротивлению шлака, а 12 — воспринимающее устройство.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что для определения величи2О ны электрического сопротивления шлака без применения специального щупа используется известное свойство электрической дуги, заключающееся в том, что напряжение на дуге
Up не зависит от фазового тока,,проходящего
25 через дугу и может быть выражено формулой:
U, = a+bi,, где а и b — коэффициенты, зависящие от матер иала электродов, l, — длина дуги.
Вольтам пер ная характеристика цепи с элек3О трической дугой и последовательно присоеди280716
Сопротивлением участка электрода от зажима электродержателя до торца электрода можно пренебречь ввиду его малой величины.
Напряжение на ду ге не зависит от тока дуги (горизонтальная пунктирная линия, параллельная оси ординат).
Величина напряжения,на дуге определяется отрезком ОА, лежащим на оси абсцисс, и зависит от длины дуги и друпих параметров.
Наклонная прямая, исходящая от точки А, выражает функциональную зависимость
U r f ((ф«)
Тангенс угла наклона этой пр ямой igloo c осью абсцисс определяет величину сопроти вления шлака.
На основании выше изложенного можно написать:
dU d(U m+I ) dU „, ЫУ, d(4, ((ф d(4, +d( (2) с/U dU, dU так как d — — О, то
Ф ф ф
dU„d(lф -r „,) dlф где „(г„,— = г =(дв
Ф ф <Ь
dU„
Отсюда г, = d ф
Таким образом, .используя нелинейное свойство электрической дуги, можно определить сопротивление шлака r по двум известным и легко замеряемым параметрам У, и I ф, (3) ненным к ней активным сопротивлением шлака представляет собой наклонную прямую (см. фиг. 2), где пр иняты следующие обозначения: (ф — фазовый ток; U, —.суммарное падение напряжения, U., — падение .напряжения в сопротивлении дуги (столбе дуги), U падение на пряжения в сопротивлении шлака т„„(т.е. U„=U +U„,).
Напряжение U „измеряется между электрическим нулем, выведенным через футеровку печи, и зажимом электродержателя.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Напряжение U. снимаемое между контактами электродержателя 4.и вы водом электрического нуля 2 электродуговой печи 8 (через олок измерения напряжения 1), подают на .вход электрического фильтра б для защиты напряжения полезного сигнала с частотой 50 гц от,высокочастотных помех, генерируемых электрической дугой.
С,выхода фильтра б напряжение подают на вход дифференцирующего блока 9, на выходе которого снимают напряжение, пропорциог/U . нальное выражению
Выразим производную напряжения U, по току l Ф через нх производные по времени, Тогда
dU„dU„dl 4, d(ф — dh d(Напряжение, пропорциональное фазовому тоху, .взятое от измерительного трансформатора тока, подают на вход второго электриче1О ского фильтра 8, с выхода которого отфильтрованное от высокочастотных помех напряжение подают на вход дифференцирующето блока lO, на выходе которого снимают напряже15
d(4, ние,(. Лалее напряжение, пропорциоdU „Н,i, нальное выРаженпЯм dt и г((, подают на вход блока деления 18, на выходе которого
dU„ получают напряжение, пропорционалвй(ф нос сопротивлению шлака r „, .
dU„
Для усреднения значений напряжения — -—
ЖФ с выхода блока деления его подают на вход блока усреднения 11, выход, которого подают
30 на,воспринимающее устройство 12.
Устройство позволяет .использовать величину сопротивления шлака r в качестве одного из осноBíûõ технологичесиих и электрических параметров печной установки, так как в элек35 тродувовых рафинировочных ферросплавных печах объем шлака составляет примерно
250 — 3500(о от объема металла, и .в шла1ке выделяется существенное количество полезной мощности, которую, необходимо учитывать.
Предмет изобретения
Устройство для определения электрического сопротивления шлака в рафинировочной
45 электродуговой ферросплавной печи, содержащее на каждую фазу печи блок измерения фазного тока, блок измерения напряжения, блок деления и вторичвый прибор, отличаюи(ееся тем, что, с целью длительного и непрерывного замера сопротивления шлака в ванне печи, оно снабжено двумя дифференци рующими блоками, вход каждого из которых подключен через электрический фильтр к одному из измерительных блоков, выход — к указанному блоку деления, его,выход через блок усреднения подсоединен ко,вторичному прибору, а блок измерения напряжения со стороны входа подключен к участку дуга — шлак.
Составитель А. Обух
Техред 3. Н. Тараненко Редактор В. В. Фельдман
Корректор Т. А. Китаева
Областная типографии Костромского управления по печати Зака 7567 Тираж 480 Подписное
Ш1ИИПИ Комитета по делам .изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская,наб., д. 4/5